Ang gawain ng pag-compile ng electronic formula ng isang elemento ng kemikal ay hindi ang pinakamadali.

Kaya, ang algorithm para sa pag-compile ng mga elektronikong formula ng mga elemento ay ang mga sumusunod:

• Una, isulat namin ang tanda ng chem. elemento, kung saan sa ibaba sa kaliwa ng sign ipinapahiwatig namin ang serial number nito.
• Dagdag pa, sa bilang ng panahon (mula sa kung saan ang elemento) tinutukoy namin ang bilang ng mga antas ng enerhiya at gumuhit sa tabi ng tanda ng elemento ng kemikal tulad ng isang bilang ng mga arko.
• Pagkatapos, ayon sa numero ng grupo, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ay nakasulat sa ilalim ng arko.
• Sa ika-1 na antas, ang maximum na posible ay 2e, sa pangalawa ay 8 na, sa pangatlo - kasing dami ng 18. Nagsisimula kaming maglagay ng mga numero sa ilalim ng kaukulang mga arko.
• Ang bilang ng mga electron sa penultimate level ay dapat kalkulahin tulad ng sumusunod: ang bilang ng mga naka-attach na electron ay ibabawas mula sa serial number ng elemento.
• Nananatili itong gawing electronic formula ang ating circuit:

Narito ang mga elektronikong formula ng ilang elemento ng kemikal:

• 1. Sinusulat namin ang elemento ng kemikal at ang serial number nito. Ipinapakita ng numero ang bilang ng mga electron sa atom.
  2. Gumagawa kami ng formula. Upang gawin ito, kailangan mong malaman ang bilang ng mga antas ng enerhiya, ang batayan para sa pagtukoy ng bilang ng panahon ng elemento ay kinuha.
  3. Hinahati namin ang mga antas sa mga sub-level.

  Sa ibaba makikita mo ang isang halimbawa kung paano gumawa ng tama ang mga elektronikong formula ng mga elemento ng kemikal.

Kailangan mong buuin ang mga elektronikong pormula ng mga elemento ng kemikal sa ganitong paraan: kailangan mong tingnan ang bilang ng elemento sa periodic table, upang malaman kung gaano karaming mga electron ang mayroon ito. Pagkatapos ay kailangan mong malaman ang bilang ng mga antas, na katumbas ng panahon. Pagkatapos ang mga sublevel ay isinulat at pinunan:

Una sa lahat, kailangan mong matukoy ang bilang ng mga atom ayon sa periodic table.



Upang mag-compile ng isang electronic formula, kakailanganin mo ang periodic system ng Mendeleev. Hanapin ang iyong elemento ng kemikal doon at tingnan ang panahon - ito ay magiging katumbas ng bilang ng mga antas ng enerhiya. Ang numero ng pangkat ay tumutugma ayon sa numero sa bilang ng mga electron sa huling antas. Ang numero ng elemento ay magiging quantitatively katumbas ng bilang ng mga electron nito. Malinaw din na kailangan mong malaman na mayroong maximum na 2 electron sa unang antas, 8 sa pangalawa, at 18 sa ikatlo.

Ito ang mga highlight. Bilang karagdagan, sa Internet (kabilang ang aming website) makakahanap ka ng impormasyon na may handa na electronic formula para sa bawat elemento, upang masuri mo ang iyong sarili.

Ang pag-compile ng mga elektronikong formula ng mga elemento ng kemikal ay isang napaka-komplikadong proseso, hindi mo magagawa nang walang mga espesyal na talahanayan, at kailangan mong gumamit ng isang buong grupo ng mga formula. Upang buod, kailangan mong dumaan sa mga hakbang na ito:

Ito ay kinakailangan upang gumuhit ng isang orbital diagram kung saan magkakaroon ng isang konsepto ng pagkakaiba sa pagitan ng mga electron mula sa bawat isa. Ang mga orbital at electron ay naka-highlight sa diagram.

Ang mga electron ay puno ng mga antas, mula sa ibaba hanggang sa itaas at may ilang mga sublevel.

Kaya una nating alamin ang kabuuang bilang ng mga electron ng isang naibigay na atom.

Pinupuno namin ang formula ayon sa isang tiyak na pamamaraan at isulat ito - ito ang magiging electronic formula.



Halimbawa, para sa Nitrogen, ang formula na ito ay ganito ang hitsura, una ay haharapin natin ang mga electron:



At isulat ang formula:



Maintindihan ang prinsipyo ng pag-compile ng electronic formula ng isang elemento ng kemikal, kailangan mo munang matukoy ang kabuuang bilang ng mga electron sa atom sa pamamagitan ng numero sa periodic table. Pagkatapos nito, kailangan mong matukoy ang bilang ng mga antas ng enerhiya, na kumukuha bilang batayan ng bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elemento.

Pagkatapos nito, ang mga antas ay pinaghiwa-hiwalay sa mga sublevel, na puno ng mga electron, batay sa Prinsipyo ng Pinakamababang Enerhiya.

Maaari mong suriin ang kawastuhan ng iyong pangangatwiran sa pamamagitan ng pagtingin, halimbawa, dito.

Sa pamamagitan ng pag-compile ng electronic formula ng isang kemikal na elemento, maaari mong malaman kung gaano karaming mga electron at electron layer ang nasa isang partikular na atom, pati na rin ang pagkakasunud-sunod kung saan sila ay ipinamamahagi sa mga layer.

Upang magsimula, tinutukoy namin ang serial number ng elemento ayon sa periodic table, tumutugma ito sa bilang ng mga electron. Ang bilang ng mga layer ng elektron ay nagpapahiwatig ng numero ng panahon, at ang bilang ng mga electron sa huling layer ng atom ay tumutugma sa numero ng pangkat.

• una naming punan ang s-sublevel, at pagkatapos ay ang p-, d-b f-sublevels;
• ayon sa tuntunin ng Klechkovsky, pinupunan ng mga electron ang mga orbital sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng enerhiya ng mga orbital na ito;
• ayon sa tuntunin ni Hund, ang mga electron sa loob ng isang sublevel ay sumasakop sa mga libreng orbital nang paisa-isa, at pagkatapos ay bumubuo ng mga pares;
• Ayon sa prinsipyo ng Pauli, mayroong hindi hihigit sa 2 mga electron sa isang orbital.

• Ang elektronikong formula ng isang elemento ng kemikal ay nagpapakita kung gaano karaming mga layer ng elektron at kung gaano karaming mga electron ang nasa isang atom at kung paano sila ipinamamahagi sa mga layer.

  Upang ipunin ang electronic formula ng isang elemento ng kemikal, kailangan mong tingnan ang periodic table at gamitin ang impormasyong nakuha para sa elementong ito. Ang serial number ng elemento sa periodic table ay tumutugma sa bilang ng mga electron sa atom. Ang bilang ng mga layer ng elektron ay tumutugma sa numero ng panahon, ang bilang ng mga electron sa huling layer ng elektron ay tumutugma sa numero ng pangkat.

  Dapat alalahanin na ang unang layer ay may maximum na 2 1s2 electron, ang pangalawa - isang maximum na 8 (dalawang s at anim na p: 2s2 2p6), ang pangatlo - isang maximum na 18 (dalawang s, anim na p, at sampu d: 3s2 3p6 3d10).

  Halimbawa, ang electronic formula ng carbon: C 1s2 2s2 2p2 (serial number 6, period number 2, group number 4).

  Electronic formula ng sodium: Na 1s2 2s2 2p6 3s1 (serial number 11, period number 3, group number 1).

  Upang suriin ang kawastuhan ng pagsulat ng isang elektronikong formula, maaari mong tingnan ang site www.alhimikov.net.

  Ang pagguhit ng isang elektronikong pormula ng mga elemento ng kemikal sa unang sulyap ay maaaring mukhang isang medyo kumplikadong gawain, ngunit ang lahat ay magiging malinaw kung susundin mo ang sumusunod na pamamaraan:

  • isulat muna ang mga orbital
  • naglalagay kami ng mga numero sa harap ng mga orbital na nagpapahiwatig ng bilang ng antas ng enerhiya. Huwag kalimutan ang formula para sa pagtukoy ng maximum na bilang ng mga electron sa antas ng enerhiya: N=2n2

  At paano malalaman ang bilang ng mga antas ng enerhiya? Tingnan lamang ang periodic table: ang numerong ito ay katumbas ng bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elementong ito.

  • sa itaas ng icon ng orbital nagsusulat kami ng isang numero na nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron na nasa orbital na ito.

  Halimbawa, ang electronic formula para sa scandium ay magiging ganito.

Elektronikong pagsasaayos ng isang atom ay isang pormula na nagpapakita ng pagkakaayos ng mga electron sa isang atom ayon sa mga antas at sublevel. Matapos pag-aralan ang artikulo, malalaman mo kung saan at kung paano matatagpuan ang mga electron, makilala ang mga numero ng quantum at mabuo ang elektronikong pagsasaayos ng isang atom sa pamamagitan ng numero nito, sa dulo ng artikulo mayroong isang talahanayan ng mga elemento.

Bakit pag-aralan ang elektronikong pagsasaayos ng mga elemento?

Ang mga atom ay tulad ng isang konstruktor: mayroong isang tiyak na bilang ng mga bahagi, naiiba sila sa bawat isa, ngunit ang dalawang bahagi ng parehong uri ay eksaktong pareho. Ngunit ang constructor na ito ay mas kawili-wili kaysa sa plastic, at narito kung bakit. Nagbabago ang configuration depende sa kung sino ang nasa malapit. Halimbawa, ang oxygen sa tabi ng hydrogen siguro nagiging tubig, sa tabi ng sodium sa gas, at ang pagiging katabi ng bakal ay ganap na nagiging kalawang. Upang masagot ang tanong kung bakit ito nangyayari at upang mahulaan ang pag-uugali ng isang atom sa tabi ng isa pa, kinakailangang pag-aralan ang elektronikong pagsasaayos, na tatalakayin sa ibaba.

Ilang electron ang nasa isang atom?

Ang isang atom ay binubuo ng isang nucleus at mga electron na umiikot sa paligid nito, ang nucleus ay binubuo ng mga proton at neutron. Sa neutral na estado, ang bawat atom ay may parehong bilang ng mga electron bilang ang bilang ng mga proton sa nucleus nito. Ang bilang ng mga proton ay ipinahiwatig ng serial number ng elemento, halimbawa, ang sulfur ay may 16 na proton - ang ika-16 na elemento ng periodic system. Ang ginto ay may 79 na proton - ang ika-79 na elemento ng periodic table. Alinsunod dito, mayroong 16 na mga electron sa asupre sa neutral na estado, at 79 na mga electron sa ginto.

Saan hahanapin ang isang electron?

Ang pagmamasid sa pag-uugali ng isang elektron, ang ilang mga pattern ay nagmula, ang mga ito ay inilarawan sa pamamagitan ng mga numero ng quantum, mayroong apat sa kanila sa kabuuan:

• Pangunahing numero ng quantum
• Orbital quantum number
• Magnetic quantum number
• Iikot ang quantum number

Orbital

Dagdag pa, sa halip na ang salitang orbit, gagamitin namin ang terminong "orbital", ang orbital ay ang wave function ng electron, halos - ito ang lugar kung saan ang electron ay gumugugol ng 90% ng oras.

N - antas
L - shell
M l - orbital number
M s - ang una o pangalawang elektron sa orbital

Orbital quantum number l

Bilang resulta ng pag-aaral ng electron cloud, natagpuan na depende sa antas ng enerhiya, ang ulap ay may apat na pangunahing anyo: isang bola, dumbbells at ang iba pang dalawa, mas kumplikado. Sa pataas na pagkakasunud-sunod ng enerhiya, ang mga form na ito ay tinatawag na s-, p-, d- at f-shells. Ang bawat isa sa mga shell na ito ay maaaring magkaroon ng 1 (on s), 3 (on p), 5 (on d) at 7 (on f) orbitals. Ang orbital quantum number ay ang shell kung saan matatagpuan ang mga orbital. Ang orbital quantum number para sa s, p, d at f orbitals, ayon sa pagkakabanggit, ay kumukuha ng mga value na 0,1,2 o 3.

Sa s-shell isang orbital (L=0) - dalawang electron
Mayroong tatlong orbital sa p-shell (L=1) - anim na electron
Mayroong limang orbital sa d-shell (L=2) - sampung electron
Mayroong pitong orbital (L=3) sa f-shell - labing-apat na electron

Magnetic quantum number m l

Mayroong tatlong orbital sa p-shell, ang mga ito ay tinutukoy ng mga numero mula -L hanggang +L, iyon ay, para sa p-shell (L=1) mayroong mga orbital na "-1", "0" at "1" . Ang magnetic quantum number ay tinutukoy ng titik m l .

Sa loob ng shell, mas madali para sa mga electron na matatagpuan sa iba't ibang mga orbital, kaya ang mga unang electron ay pumupuno ng isa para sa bawat orbital, at pagkatapos ay idinagdag ang pares nito sa bawat isa.

Isaalang-alang ang isang d-shell:
Ang d-shell ay tumutugma sa halaga L=2, iyon ay, limang orbital (-2,-1,0,1 at 2), ang unang limang electron ay pumupuno sa shell, na kumukuha ng mga halaga M l =-2, M l =-1,M l =0 , M l =1,M l =2.

Paikutin ang quantum number m s

Ang spin ay ang direksyon ng pag-ikot ng isang electron sa paligid ng axis nito, mayroong dalawang direksyon, kaya ang spin quantum number ay may dalawang value: +1/2 at -1/2. Dalawang electron lamang na may magkasalungat na mga spin ang maaaring nasa parehong sublevel ng enerhiya. Ang spin quantum number ay tinutukoy na m s

Principal quantum number n

Ang pangunahing quantum number ay ang antas ng enerhiya, sa sandaling alam ang pitong antas ng enerhiya, ang bawat isa ay tinutukoy ng isang Arabic numeral: 1,2,3,...7. Ang bilang ng mga shell sa bawat antas ay katumbas ng numero ng antas: mayroong isang shell sa unang antas, dalawa sa pangalawa, at iba pa.

Numero ng elektron

Kaya, ang anumang elektron ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng apat na numero ng quantum, ang kumbinasyon ng mga numerong ito ay natatangi para sa bawat posisyon ng elektron, kunin natin ang unang elektron, ang pinakamababang antas ng enerhiya ay N=1, ang isang shell ay matatagpuan sa unang antas, ang unang shell sa anumang antas ay may hugis ng bola (s -shell), i.e. L=0, ang magnetic quantum number ay maaaring tumagal lamang ng isang value, M l =0 at ang spin ay magiging katumbas ng +1/2. Kung kukunin natin ang ikalimang electron (sa kahit anong atom ito), ang pangunahing mga numero ng quantum para dito ay: N=2, L=1, M=-1, spin 1/2.

>> Chemistry: Mga elektronikong pagsasaayos ng mga atom ng mga elemento ng kemikal

Ang Swiss physicist na si W. Pauli noong 1925 ay nagtatag na sa isang atom sa isang orbital ay hindi maaaring magkaroon ng higit sa dalawang electron na may magkasalungat (antiparallel) spins (isinalin mula sa Ingles bilang "spindle"), ibig sabihin, mayroon silang mga katangian na maaaring kondisyon na kinakatawan ang sarili bilang ang pag-ikot ng isang electron sa paligid ng haka-haka na axis nito: clockwise o counterclockwise. Ang prinsipyong ito ay tinatawag na prinsipyong Pauli.

Kung mayroong isang elektron sa orbital, kung gayon ito ay tinatawag na hindi ipinares, kung mayroong dalawa, kung gayon ang mga ito ay ipinares na mga electron, iyon ay, mga electron na may kabaligtaran na mga spin.

Ipinapakita ng Figure 5 ang isang diagram ng paghahati ng mga antas ng enerhiya sa mga sublevel.

Ang s-orbital, tulad ng alam mo na, ay spherical. Ang electron ng hydrogen atom (s = 1) ay matatagpuan sa orbital na ito at hindi ipinares. Samakatuwid, ang electronic formula o electronic configuration nito ay isusulat tulad ng sumusunod: 1s 1. Sa mga electronic formula, ang numero ng antas ng enerhiya ay ipinahiwatig ng numero sa harap ng titik (1 ...), ang sublevel (uri ng orbital) ay ipinahiwatig ng Latin na titik, at ang numero na nakasulat sa kanang itaas ng Ang titik (bilang isang exponent) ay nagpapakita ng bilang ng mga electron sa sublevel.

Para sa isang helium atom, He, na mayroong dalawang magkapares na electron sa parehong s-orbital, ang formula na ito ay: 1s 2 .

Ang electron shell ng helium atom ay kumpleto at napaka-stable. Ang helium ay isang marangal na gas.

Ang pangalawang antas ng enerhiya (n = 2) ay may apat na orbital: isa s at tatlong p. Ang pangalawang antas na s-orbital electron (2s-orbital) ay may mas mataas na enerhiya, dahil ang mga ito ay nasa mas malaking distansya mula sa nucleus kaysa sa 1s-orbital electron (n = 2).

Sa pangkalahatan, para sa bawat halaga ng n, mayroong isang s-orbital, ngunit may katumbas na halaga ng enerhiya ng elektron sa loob nito at, samakatuwid, na may katumbas na diameter, lumalaki habang ang halaga ng n ay tumataas.

Ang p-Orbital ay may hugis ng isang dumbbell o volume na walo. Ang lahat ng tatlong p-orbital ay matatagpuan sa atom na pare-parehong patayo kasama ang mga spatial na coordinate na iginuhit sa pamamagitan ng nucleus ng atom. Dapat itong muling bigyang-diin na ang bawat antas ng enerhiya (electronic layer), simula sa n = 2, ay may tatlong p-orbitals. Habang tumataas ang halaga ng n, ang mga electron ay sumasakop sa mga p-orbital na matatagpuan sa malalayong distansya mula sa nucleus at nakadirekta sa x, y, at z axes.

Para sa mga elemento ng ikalawang yugto (n = 2), una ang isang β-orbital ay napunan, at pagkatapos ay tatlong p-orbital. Electronic formula 1l: 1s 2 2s 1. Ang electron ay mas mahinang nakagapos sa nucleus ng atom, kaya ang lithium atom ay madaling maibigay ito (tulad ng naaalala mo, ang prosesong ito ay tinatawag na oksihenasyon), na nagiging Li + ion.

Sa beryllium atom Be 0, ang ikaapat na electron ay matatagpuan din sa 2s orbital: 1s 2 2s 2 . Ang dalawang panlabas na electron ng beryllium atom ay madaling natanggal - Ang Be 0 ay na-oxidized sa Be 2+ cation.

Sa boron atom, ang ikalimang electron ay sumasakop sa isang 2p orbital: 1s 2 2s 2 2p 1. Dagdag pa, ang mga atomo C, N, O, E ay puno ng 2p orbitals, na nagtatapos sa noble gas neon: 1s 2 2s 2 2p 6.

Para sa mga elemento ng ikatlong yugto, ang Sv- at Sp-orbitals ay napuno, ayon sa pagkakabanggit. Limang d-orbital ng ikatlong antas ang nananatiling libre:

11 Na 1s 2 2s 2 Sv1; 17C11v22822r63r5; 18Ar P^Yor^3p6.

Minsan sa mga diagram na naglalarawan ng pamamahagi ng mga electron sa mga atomo, ang bilang lamang ng mga electron sa bawat antas ng enerhiya ay ipinahiwatig, iyon ay, isinulat nila ang mga pinaikling electronic formula ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal, sa kaibahan sa buong mga elektronikong formula na ibinigay sa itaas.

Para sa mga elemento ng malalaking yugto (ika-apat at ikalima), ang unang dalawang electron ay sumasakop sa ika-4 at ika-5 orbital, ayon sa pagkakabanggit: 19 K 2, 8, 8, 1; 38 Sr 2, 8, 18, 8, 2. Simula sa ikatlong elemento ng bawat malaking panahon, ang susunod na sampung electron ay mapupunta sa nakaraang 3d at 4d orbitals, ayon sa pagkakabanggit (para sa mga elemento ng pangalawang subgroup): 23 V 2, 8 , 11, 2; 26 Tr 2, 8, 14, 2; 40 Zr 2, 8, 18, 10, 2; 43 Tr 2, 8, 18, 13, 2. Bilang isang panuntunan, kapag napuno ang nakaraang d-sublevel, ang panlabas (4p- at 5p, ayon sa pagkakabanggit) p-sublevel ay magsisimulang punan.

Para sa mga elemento ng malalaking panahon - ang ikaanim at hindi kumpletong ikapito - ang mga antas ng elektroniko at sublevel ay puno ng mga electron, bilang panuntunan, tulad ng sumusunod: ang unang dalawang electron ay pupunta sa panlabas na β-sublevel: 56 Ba 2, 8, 18, 18 , 8, 2; 87Gr 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; ang susunod na isang electron (para sa Na at Ac) sa nakaraang (p-sublevel: 57 La 2, 8, 18, 18, 9, 2 at 89 Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2.

Pagkatapos ang susunod na 14 na electron ay mapupunta sa ikatlong antas ng enerhiya mula sa labas sa 4f at 5f orbitals, ayon sa pagkakabanggit, para sa lanthanides at actinides.

Pagkatapos ang pangalawang antas ng enerhiya sa labas (d-sublevel) ay magsisimulang buuin muli: para sa mga elemento ng pangalawang subgroup: 73 Ta 2, 8.18, 32.11, 2; 104 Rf 2, 8.18, 32, 32.10, 2, - at, sa wakas, pagkatapos lamang ng kumpletong pagpuno ng sampung electron ng kasalukuyang antas ay muling mapupuno ang panlabas na p-sublevel:

86 Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8.

Kadalasan, ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ay inilalarawan gamit ang enerhiya o mga cell ng quantum - isinulat nila ang tinatawag na mga graphic na electronic formula. Para sa talaang ito, ang sumusunod na notasyon ay ginagamit: ang bawat quantum cell ay tinutukoy ng isang cell na tumutugma sa isang orbital; ang bawat elektron ay ipinahiwatig ng isang arrow na tumutugma sa direksyon ng pag-ikot. Kapag nagsusulat ng isang graphical na electronic formula, dalawang panuntunan ang dapat tandaan: ang prinsipyo ng Pauli, ayon sa kung saan maaaring magkaroon ng hindi hihigit sa dalawang electron sa isang cell (orbitals, ngunit may antiparallel spins), at F. Hund's rule, ayon sa kung aling mga electron sumasakop sa mga libreng cell (orbitals), ay matatagpuan sa mga ito ay una nang paisa-isa at sa parehong oras ay may parehong halaga ng pag-ikot, at pagkatapos lamang sila ay nagpapares, ngunit ang mga pag-ikot sa kasong ito, ayon sa prinsipyo ng Pauli, ay magiging salungat na direksyon.

Sa konklusyon, muli nating isaalang-alang ang pagmamapa ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo ng mga elemento sa mga panahon ng D. I. Mendeleev system. Ang mga scheme ng elektronikong istraktura ng mga atom ay nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron sa mga elektronikong layer (mga antas ng enerhiya).

Sa isang helium atom, ang unang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 2 electron.

Ang hydrogen at helium ay mga s-element; ang mga atomo na ito ay may s-orbital na puno ng mga electron.

Mga elemento ng ikalawang yugto

Para sa lahat ng mga elemento ng ikalawang yugto, ang unang layer ng elektron ay napuno at ang mga electron ay pinupuno ang mga e- at p-orbital ng pangalawang layer ng elektron alinsunod sa prinsipyo ng hindi bababa sa enerhiya (unang s-, at pagkatapos ay p) at ang mga patakaran nina Pauli at Hund (Talahanayan 2).

Sa neon atom, ang pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 8 mga electron.

Talahanayan 2 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikalawang yugto

Ang dulo ng mesa. 2

Li, Be - mga elemento.

B, C, N, O, F, Ne - p-elemento, ang mga atomo na ito ay puno ng mga electron p-orbitals.

Mga elemento ng ikatlong yugto

Para sa mga atomo ng mga elemento ng ikatlong yugto, ang una at pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto; samakatuwid, ang ikatlong layer ng elektron ay napuno, kung saan maaaring sakupin ng mga electron ang 3s, 3p, at 3d na mga sublevel (Talahanayan 3).

Talahanayan 3 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikatlong yugto

Ang isang 3s-electron orbital ay nakumpleto sa magnesium atom. Na at Mg-s elemento.

Mayroong 8 electron sa panlabas na layer (ang ikatlong layer ng electron) sa argon atom. Bilang isang panlabas na layer, ito ay kumpleto, ngunit sa kabuuan, sa ikatlong layer ng elektron, tulad ng alam mo na, maaaring mayroong 18 mga electron, na nangangahulugan na ang mga elemento ng ikatlong yugto ay may hindi napunong mga 3d na orbital.

Ang lahat ng mga elemento mula Al hanggang Ag ay mga p-elemento. Ang mga s- at p-element ay bumubuo sa mga pangunahing subgroup sa Periodic system.

Lumilitaw ang ikaapat na layer ng electron sa potassium at calcium atoms, at ang 4s sublevel ay napuno (Talahanayan 4), dahil mas mababa ang enerhiya nito kaysa sa 3d sublevel. Upang gawing simple ang mga graphical na elektronikong formula ng mga atomo ng mga elemento ng ika-apat na panahon: 1) tinutukoy namin ang kondisyong graphical na elektronikong formula ng argon tulad ng sumusunod:
Ar;

2) hindi namin ilarawan ang mga sublevel na hindi napunan para sa mga atom na ito.

Talahanayan 4 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikaapat na panahon

K, Ca - s-elemento na kasama sa mga pangunahing subgroup. Para sa mga atomo mula Sc hanggang Zn, ang 3d sublevel ay puno ng mga electron. Ito ay mga 3d na elemento. Ang mga ito ay kasama sa pangalawang subgroup, mayroon silang isang pre-external na layer ng elektron na puno, sila ay tinutukoy bilang mga elemento ng paglipat.

Bigyang-pansin ang istraktura ng mga shell ng elektron ng chromium at tanso na mga atomo. Sa kanila, ang isang "pagkabigo" ng isang elektron mula sa 4n- hanggang sa 3d sublevel ay nangyayari, na ipinaliwanag ng higit na katatagan ng enerhiya ng mga nagresultang elektronikong pagsasaayos 3d 5 at 3d 10:

Sa zinc atom, ang ikatlong layer ng elektron ay nakumpleto - ang lahat ng mga 3s, 3p at 3d na mga sublevel ay napuno dito, sa kabuuan mayroong 18 mga electron sa kanila.

Sa mga elementong sumusunod sa zinc, ang ikaapat na layer ng elektron ay patuloy na pinupuno, ang 4p sublevel: Ang mga elemento mula Ga hanggang Kr ay mga p-elemento.

Ang panlabas na layer (ikaapat) ng krypton atom ay kumpleto at may 8 electron. Ngunit sa ikaapat na layer ng elektron, tulad ng alam mo, maaaring mayroong 32 mga electron; ang 4d at 4f sublevel ng krypton atom ay nananatiling hindi napupunan.

Ang mga elemento ng ikalimang yugto ay pinupuno ang mga sublevel sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: 5s-> 4d -> 5p. At mayroon ding mga pagbubukod na nauugnay sa "pagkabigo" ng mga electron, sa 41 Nb, 42 MO, atbp.

Sa ikaanim at ikapitong yugto, lumilitaw ang mga elemento, iyon ay, mga elemento kung saan ang 4f at 5f sublevel ng ikatlong panlabas na electronic na layer ay pinupunan, ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga elemento ng 4f ay tinatawag na lanthanides.

Ang 5f-element ay tinatawag na actinides.

Ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga elektronikong sublevel sa mga atomo ng mga elemento ng ikaanim na panahon: 55 Сs at 56 Ва - 6s-elemento;

57 La... 6s 2 5d 1 - 5d elemento; 58 Ce - 71 Lu - 4f elemento; 72 Hf - 80 Hg - 5d na elemento; 81 Tl- 86 Rn - 6p-elemento. Ngunit kahit na dito mayroong mga elemento kung saan ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga elektronikong orbital ay "lumabag", na, halimbawa, ay nauugnay sa higit na katatagan ng enerhiya ng kalahati at ganap na napuno ng mga sublevel, iyon ay, nf 7 at nf 14.

Depende sa kung aling sublevel ng atom ang huling napuno ng mga electron, lahat ng elemento, gaya ng naintindihan mo na, ay nahahati sa apat na elektronikong pamilya o mga bloke (Larawan 7).

1) s-Mga Elemento; ang β-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga s-elemento ay kinabibilangan ng hydrogen, helium at mga elemento ng pangunahing subgroup ng mga pangkat I at II;

2) p-elemento; ang p-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga elemento ng p ay kinabibilangan ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng III-VIII na grupo;

3) d-elemento; ang d-sublevel ng preexternal na antas ng atom ay puno ng mga electron; Kasama sa mga elemento ng d ang mga elemento ng pangalawang subgroup ng mga pangkat I-VIII, iyon ay, mga elemento ng intercalary na dekada ng malalaking panahon na matatagpuan sa pagitan ng s- at p-element. Tinatawag din silang mga elemento ng paglipat;

4) f-element, ang f-sublevel ng ikatlong labas na antas ng atom ay puno ng mga electron; kabilang dito ang lanthanides at actinides.

1. Ano ang mangyayari kung hindi iginagalang ang prinsipyo ni Pauli?

2. Ano ang mangyayari kung hindi igagalang ang pamumuno ni Hund?

3. Gumawa ng mga diagram ng electronic structure, electronic formula at graphic electronic formula ng mga atom ng mga sumusunod na elemento ng kemikal: Ca, Fe, Zr, Sn, Nb, Hf, Ra.

4. Isulat ang electronic formula para sa elemento #110 gamit ang simbolo para sa kaukulang noble gas.

Nilalaman ng aralin buod ng aralin suporta frame lesson presentation accelerative methods interactive na mga teknolohiya Magsanay mga gawain at pagsasanay mga workshop sa pagsusuri sa sarili, pagsasanay, kaso, quests homework discussion questions retorikal na mga tanong mula sa mga mag-aaral Mga Ilustrasyon audio, mga video clip at multimedia mga larawan, mga larawang graphics, mga talahanayan, mga scheme ng katatawanan, mga anekdota, mga biro, mga parabula sa komiks, mga kasabihan, mga crossword puzzle, mga quote Mga add-on mga abstract articles chips for inquisitive cheat sheets textbooks basic and additional glossary of terms other Pagpapabuti ng mga aklat-aralin at mga aralinpagwawasto ng mga pagkakamali sa aklat-aralin pag-update ng isang fragment sa aklat-aralin na mga elemento ng pagbabago sa aralin na pinapalitan ng mga bago ang hindi na ginagamit na kaalaman Para lamang sa mga guro perpektong mga aralin plano sa kalendaryo para sa taon na mga rekomendasyong pamamaraan ng programa ng talakayan Pinagsanib na Aralin

Alamin natin kung paano isulat ang electronic formula ng isang elemento ng kemikal. Ang tanong na ito ay mahalaga at may kaugnayan, dahil nagbibigay ito ng isang ideya hindi lamang tungkol sa istraktura, kundi pati na rin tungkol sa di-umano'y pisikal at kemikal na mga katangian ng atom na pinag-uusapan.

Mga panuntunan sa compilation

Upang makabuo ng isang graphical at electronic na formula ng isang elemento ng kemikal, kinakailangan na magkaroon ng ideya ng teorya ng istraktura ng atom. Upang magsimula, mayroong dalawang pangunahing bahagi ng isang atom: ang nucleus at ang mga negatibong electron. Kasama sa nucleus ang mga neutron, na walang singil, pati na rin ang mga proton, na may positibong singil.

Sa pagtatalo kung paano bumuo at matukoy ang elektronikong formula ng isang elemento ng kemikal, tandaan namin na upang mahanap ang bilang ng mga proton sa nucleus, kinakailangan ang periodic system ng Mendeleev.

Ang bilang ng isang elemento sa pagkakasunud-sunod ay tumutugma sa bilang ng mga proton sa nucleus nito. Ang bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang atom ay nagpapakilala sa bilang ng mga layer ng enerhiya kung saan matatagpuan ang mga electron.

Upang matukoy ang bilang ng mga neutron na walang singil sa kuryente, kinakailangan na ibawas ang serial number nito (ang bilang ng mga proton) mula sa halaga ng kamag-anak na masa ng isang atom ng isang elemento.

Pagtuturo

Upang maunawaan kung paano bumuo ng elektronikong formula ng isang elemento ng kemikal, isaalang-alang ang panuntunan para sa pagpuno ng mga sublevel na may mga negatibong particle, na binuo ni Klechkovsky.

Depende sa dami ng libreng enerhiya na mayroon ang mga libreng orbital, isang serye ang iginuhit na nagpapakilala sa pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga antas ng mga electron.

Ang bawat orbital ay naglalaman lamang ng dalawang electron, na nakaayos sa antiparallel spins.

Upang maipahayag ang istraktura ng mga shell ng elektron, ginagamit ang mga graphic na formula. Ano ang hitsura ng mga elektronikong formula ng mga atom ng mga elemento ng kemikal? Paano gumawa ng mga graphic na opsyon? Ang mga tanong na ito ay kasama sa kurso sa kimika ng paaralan, kaya tatalakayin natin ang mga ito nang mas detalyado.

Mayroong isang tiyak na matrix (batayan) na ginagamit kapag nag-compile ng mga graphic na formula. Ang s-orbital ay nailalarawan sa pamamagitan lamang ng isang quantum cell, kung saan ang dalawang electron ay matatagpuan sa tapat ng bawat isa. Ang mga ito ay ipinahiwatig sa pamamagitan ng mga arrow. Para sa p orbital, tatlong mga cell ang inilalarawan, ang bawat isa ay naglalaman din ng dalawang electron, sampung electron ay matatagpuan sa d orbital, at f ay puno ng labing-apat na electron.

Mga halimbawa ng pag-compile ng mga electronic formula

Ipagpatuloy natin ang pag-uusap tungkol sa kung paano buuin ang electronic formula ng isang elemento ng kemikal. Halimbawa, kailangan mong gumawa ng graphical at electronic na formula para sa elementong mangganeso. Una, tinutukoy natin ang posisyon ng elementong ito sa periodic system. Mayroon itong atomic number na 25, kaya mayroong 25 electron sa isang atom. Ang Manganese ay isang elemento ng ikaapat na panahon, samakatuwid, mayroon itong apat na antas ng enerhiya.

Paano isulat ang electronic formula ng isang elemento ng kemikal? Isinulat namin ang tanda ng elemento, pati na rin ang ordinal na numero nito. Gamit ang panuntunang Klechkovsky, namamahagi kami ng mga electron sa mga antas ng enerhiya at mga sublevel. Sunud-sunod naming inaayos ang mga ito sa una, pangalawa, at pangatlong antas, na naglalagay ng dalawang electron sa bawat cell.

Pagkatapos ay ibubuod namin ang mga ito, nakakakuha ng 20 piraso. Tatlong antas ang ganap na puno ng mga electron, at limang electron lamang ang natitira sa ikaapat. Dahil ang bawat uri ng orbital ay may sariling reserbang enerhiya, ibinabahagi namin ang natitirang mga electron sa 4s at 3d sublevel. Bilang resulta, ang natapos na electron-graphic na formula para sa manganese atom ay may sumusunod na anyo:

1s2/2s2, 2p6/3s2, 3p6/4s2, 3d3

Praktikal na halaga

Sa tulong ng mga electron-graphic na formula, malinaw mong makikita ang bilang ng mga libre (walang paired) na electron na tumutukoy sa valence ng isang partikular na elemento ng kemikal.

Nag-aalok kami ng isang pangkalahatang algorithm ng mga aksyon, sa tulong kung saan maaari kang bumuo ng mga electronic graphic formula ng anumang mga atom na matatagpuan sa periodic table.

Ang unang hakbang ay upang matukoy ang bilang ng mga electron gamit ang periodic table. Ang numero ng panahon ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga antas ng enerhiya.

Ang pag-aari sa isang partikular na grupo ay nauugnay sa bilang ng mga electron na nasa panlabas na antas ng enerhiya. Ang mga antas ay nahahati sa mga sublevel, na pinunan ayon sa tuntunin ng Klechkovsky.

Konklusyon

Upang matukoy ang mga kakayahan ng valence ng anumang elemento ng kemikal na matatagpuan sa periodic table, kinakailangan na gumuhit ng isang electron-graphic formula ng atom nito. Ang algorithm na ibinigay sa itaas ay magbibigay-daan upang makayanan ang gawain, upang matukoy ang posibleng kemikal at pisikal na mga katangian ng atom.

Ang kondisyonal na imahe ng pamamahagi ng mga electron sa electron cloud ayon sa mga antas, sublevel at orbital ay tinatawag ang electronic formula ng atom.

Mga panuntunan batay sa|batay sa| alin | alin | make up | iabot | mga elektronikong formula

1. Prinsipyo ng pinakamababang enerhiya: mas kaunting enerhiya ang mayroon ang system, mas matatag ito.

2. Ang panuntunan ni Klechkovsky: ang distribusyon ng mga electron sa mga antas at sublevel ng electron cloud ay nangyayari sa pataas na pagkakasunud-sunod ng kabuuan ng pangunahing at orbital na mga numero ng quantum (n + 1). Sa kaso ng pagkakapantay-pantay ng mga halaga (n + 1), ang sublevel na may mas maliit na halaga ng n ay unang pinupunan.

1 s 2 s p 3 s p d 4 s p d f 5 s p d f 6 s p d f 7 s p d f Level number n 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 Orbital 1 1* 0 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 quantum number

n+1| 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10

Serye ng Klechkovsky

1* - tingnan ang talahanayan Blg. 2.

3. Pamumuno ni Hund: kapag ang mga orbital ng isang sublevel ay napuno, ang pinakamababang antas ng enerhiya ay tumutugma sa paglalagay ng mga electron na may parallel spins.

Pag-draft|Pagsusumite| mga elektronikong formula

Potensyal na row: 1 s 2 s p 3 s p d 4 s p d f 5 s p d f 6 s p d f 7 s p d f

(n+1|) 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10

Serye ng Klechkovsky

Filling order Electroni 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 ..

(n+l|) 1 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 7 8.

Electronic formula

(n+1|) 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10

Ang pagiging informative ng mga electronic formula

1. Ang posisyon ng elemento sa periodic|periodic| sistema.

2. Mga posibleng degree| oksihenasyon ng elemento.

3. Ang kemikal na katangian ng elemento.

4. Komposisyon|warehouse| at mga katangian ng koneksyon ng elemento.

Ang posisyon ng elemento sa periodic|Paminsan-minsan|Sistema ni D.I. Mendeleev:

a) numero ng panahon, kung saan matatagpuan ang elemento, ay tumutugma sa bilang ng mga antas kung saan matatagpuan ang mga electron;

b) numero ng pangkat, kung saan nabibilang ang elementong ito, ay katumbas ng kabuuan ng mga electron ng valence. Ang mga electron ng Valence para sa mga atom ng s- at p-element ay mga electron ng panlabas na antas; para sa mga d-element, ito ang mga electron ng panlabas na antas at ang hindi napunong sublevel ng nakaraang antas.

sa) elektronikong pamilya ay tinutukoy ng simbolo ng sublevel kung saan pumapasok ang huling electron (s-, p-, d-, f-).

G) subgroup ay natutukoy sa pamamagitan ng pag-aari sa elektronikong pamilya: s - at p - mga elemento ay sumasakop sa mga pangunahing subgroup, at d - mga elemento - pangalawa, f - mga elemento ay sumasakop sa magkahiwalay na mga seksyon sa ibabang bahagi ng periodic system (actinides at lanthanides).

2. Mga posibleng degree| oksihenasyon ng elemento.

Katayuan ng oksihenasyon ay ang singil na nakukuha ng isang atom kapag ito ay nagbibigay o nakakakuha ng mga electron.

Ang mga atom na nag-donate ng mga electron ay nakakakuha ng positibong singil, na katumbas ng bilang ng mga electron na naibigay (electron charge (-1)

Z E 0 – ne  Z E + n

Ang atom na nag-donate ng mga electron ay nagiging kasyon(positive charged ion). Ang proseso ng pag-alis ng isang elektron mula sa isang atom ay tinatawag proseso ng ionization. Ang enerhiya na kailangan upang maisagawa ang prosesong ito ay tinatawag enerhiya ng ionization ( Eion, eB).

Ang unang humiwalay sa atom ay ang mga electron ng panlabas na antas, na walang pares sa orbital - walang kapares. Sa pagkakaroon ng mga libreng orbital sa loob ng parehong antas, sa ilalim ng pagkilos ng panlabas na enerhiya, ang mga electron na nabuo ang mga pares sa antas na ito ay hindi magkapares, at pagkatapos ay pinaghiwalay ang lahat. Ang proseso ng depairing, na nangyayari bilang resulta ng pagsipsip ng isang bahagi ng enerhiya ng isa sa mga electron ng pares at ang paglipat nito sa pinakamataas na sublevel, ay tinatawag na proseso ng pagpukaw.

Ang pinakamalaking bilang ng mga electron na maaaring ibigay ng isang atom ay katumbas ng bilang ng mga valence electron at tumutugma sa bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elemento. Ang singil na nakukuha ng isang atom pagkatapos mawala ang lahat ng valence electron nito ay tinatawag ang pinakamataas na antas ng oksihenasyon atom.

Pagkatapos palayain|dismiss| valence level external nagiging|nagiging| antas na|ano| nauna sa valence. Ito ay isang antas na ganap na puno ng mga electron, at samakatuwid | at samakatuwid | lumalaban sa enerhiya.

Ang mga atom ng mga elemento na may mula 4 hanggang 7 electron sa panlabas na antas ay nakakamit ng isang masiglang matatag na estado hindi lamang sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga electron, kundi pati na rin sa pamamagitan ng pagdaragdag sa kanila. Bilang resulta, nabuo ang isang antas (.ns 2 p 6) - isang matatag na estado ng inert gas.

Nakukuha ng isang atom na may nakakabit na mga electron negatibodegreeoksihenasyon- isang negatibong singil, na katumbas ng bilang ng mga natanggap na electron.

Z E 0 + ne  Z E - n

Ang bilang ng mga electron na maaaring ikabit ng isang atom ay katumbas ng bilang (8 –N|), kung saan ang N ay ang bilang ng pangkat kung saan|ano| ang elemento ay matatagpuan (o ang bilang ng mga valence electron).

Ang proseso ng pag-attach ng mga electron sa isang atom ay sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya, na tinatawag na c pagkakaugnay sa elektron (Esrodship,eV).